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大数据分析材料赏析八篇

发布时间:2022-11-24 14:40:27

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大数据分析材料

第1篇

关键词:新砦遗址; 家畜的食性; 碳氮稳定同位素分析

Abstract:Xinzhai Site is located in the Central Plains, and its date belongs to the period between the late Longshan Culture and the first phase of Erlitou Culture. Based on the stable isotope analysis of δ13C and δ15N, the animal bones excavated in Xinzhai site in 2002 were researched. The result is shown that C4 plant is the staple food for these domestic animals and the C4 plant should be millet referring to the crops found in the site. The diversity of δ13C among different kinds of animals means that the way of raising is different for different kinds of animals in the site.

Key words:Xinzhai Site, the diet of domestic animals, stable isotope analysis of δ13C and δ15N

一、 引 言

人骨或动物骨碳(δ13C)、氮(δ15N)稳定同位素分析是史前人类或动物食物状况研究的有效方法①。δ13C分析可以探讨其主食状况,食用粟黍类还是稻麦类;δ15N分析可以追溯其营养级的高低,食用肉鱼类的多少②。δ13C和δ15N分析相结合可以区分出样品出自河海边、粟或稻作区,以及牧区等等。

关于遗址中出土动物骨的分析,上世纪80年代蔡莲珍、仇士华在对陶寺遗址出土人骨分析的同时,也分析了猪的主食,得出人以小米为主食,猪以谷糠为主食的结论,开辟了这项研究。

近年来,伴随对人的食物的研究,有关动物的食物的探讨也多有报道③。动物的食物研究,不仅可以据此了解其饲养方式,而且还由此可以对人的食物进行推测,并对其周边的植被、环境等进行考察,为相关研究提供依据。本文拟通过对于新砦遗址出土部分动物骨骼的分析研究,为探讨该遗址动物的食物及饲养方式等提供依据。

二、 分析方法、材料及结果

本研究的分析方法及具体操作在相关的文章中多有介绍④,此处不再详述。主要步骤为采集要分析的人骨或动物骨,制备成骨胶原,并水解成明胶,干燥后通过元素分析仪进行气体分离与纯化,之后通过质谱仪进行质谱分析,数据处理得到分析结果。质谱测量仪为Thermo Finnigan 公司的DELTA-plus, 碳、氮稳定同位素测量所用标准物质分别为USGS-24和IAEA-N1,样品前处理由中国社会科学院考古科技实验研究中心碳十四实验室完成,样品分析测试由农业科学研究院质谱分析室完成。

新砦遗址位于河南省新密市刘寨乡,新密市区东南约二十二公里处。1999~2009年期间先后由北京大学考古文博学院和中国社会科学院考古研究所与郑州市文物考古研究院联合对于该遗址进行多次考古发掘,发现大型建筑基址,以及房址、墓葬、灰坑等,出土石器、陶器、骨器,人骨及各类动植物遗存,为该遗址研究提供了实物资料。

分析材料为遗址发掘中出土的部分动物骨样品,所分析的样品采自遗址2002年发掘区域中西南面探方T7中的各堆积层位⑤。

分析数据见表一。

由表中的碳氮比数据可以看出,所分析样品的比值均处于3.2前后,同已有的碳氮比为2.9~3.6比较标准⑥的对比显示,所选择的样品均处于保存良好状态,分析值有效。

三、 数据分析

1. 新砦遗址动物的食物状况及相关考察

为方便分析,将表一数据做入图中,见图一。

动物的总体食物状况

先看一下δ13C分析。由表一和图一中的数据结果,25例动物个体中仅有少数几例的δ13C值处于-20‰左右,而其余大部分其值均较高,处于-15‰~7‰前后,与C3类δ13C分布范围为-23‰~-30‰和C4类植物δ13C分布范围为C8‰~-14‰⑦的比较看,明显是与C4类植物更为接近,显然应以C4类植物为主。再看一下δ15N分析。据以往对于野生动物的分析,一般野生动物的δ15N值在4‰~5‰上下,由图一中数据点的分布,δ15N分析值处在这一范围之下而同时δ13C值又较低的也比较少,进一步显示了其中的大多数为家养动物。

具体δ13C分析,将其中偏离较明显的4例(3例鹿的个体SP-2805,SP-2806-2和SP-2810-2;1例猪的个体,SP-2812-2)排除并计算其平均值,为-10.22‰±2.35‰(N=21)。按照蔡莲珍、仇士华先生文章中C4类植物比例的计算公式⑧,其相应的C4类植物百分比为75%。可见其食物中C4类植物比例较高。结合遗址中植物遗存的浮选结果,C4类植物应为粟黍,推测所分析的动物食物中的C4类植物应为粟黍的麸糠、秸秆等。

计算上述21个个体的δ15N平均值,为6.37‰±1.06‰(N=21)。比之一般野生动物稍高的δ15N值,应该是来自人工食料、人类的残羹剩饭等。

其分析值偏离较明显的3例鹿的个体,其δ13C值处于-20‰~-18‰前后,表明均以C3类植物为食,应该为自然植被。该3例个体的δ15N分析值分别为5.33‰,5.67‰和4.70‰,其中前两例略高,或许有可能是受到哺乳的幼鹿,因为乳汁喂养会导致δ15N值升高。其分析值偏离较明显的猪的个体,其δ13C分析值为-18.92‰,δ15N分析值为3.10‰,明显是以C3类植物为食,且营养级又明显偏低,为典型的野生特征,应是以自然植被为生。

猪和鹿骨碳氮稳定同位素分析的相关性考察

由数据表可以看出,其中个体数较多的是鹿和猪,这里可以选择这两种动物进行δ13C和δ15N的相关分析,以考察其相关程度。将鹿和猪的数据分别作入图二和图三,并计算其相关系数。所得结果为10例鹿个体的碳氮分析相关系数为0.73,11例猪个体的碳氮分析相关系数为0.75

两者的相关系数均在0.7以上,表明其δ15N分析随值δ13C分析值的升高或降低的相关性程度较高,显示其蛋白物质的摄取应主要同其家养食物、家养因素相关,由这一点也体现了两者人工喂养的程度均较高。

不同种类动物骨分析值的比较

鹿的数据结果,由表一,鹿的分析值中有3例偏离较大,排除后计算其余7个鹿个体的δ13C平均值,其结果为-11.97‰±1.64‰(N=7)。

猪的数据结果,猪的个体中仅1例偏离较大,其余10个猪个体的δ13C平均值为-10.14‰±2.37‰(N=10)。

牛的数据结果,2个牛个体的δ13C平均值为-8.15‰±1.42‰(N=2)(由于数据SP2816所鉴定的种属似有疑问,这里不列入比较)。

羊的数据结果,只有1例羊的个体,其δ13C分析值为-10.32‰。

将计算得到的δ13C分析值换算为C4类植物百分比,逐一做入图四中。可以看出,按照其比例由高到低依次排序为:牛―猪―羊―鹿,其具体百分比分别为91%,76%,74%和60%,可见食草动物中牛的食物中C4类植物百分比较之羊的明显高,意味着新砦的人对于牛可能有更多的关照。猪的分析值较之羊的略高。而其中其百分比较低的鹿也达到60%,均显示了家养动物的特征。

被排除的1例猪的个体(δ13C值‰-18.92‰,C4类植物的比例8.31%)和3例鹿的个体(δ13C平均值-19.66‰±0.85‰(N=3), 相应C4类植物的比例为2.62%,显然其食物中的C4类植物百分比比之图中鹿的值还低得多,若也排入其中,应处于图的最右边。

北京大学学者曾对新砦遗址的猪作过分析,其δ13C平均值为-9.6‰±1.4‰(N=12),相应的C4类植物比例为80%⑨,与图四中的结果相比较,可见也同样是处于牛和羊之间的位置上。

分期等相关考察

据考古学研究,新砦遗址地层堆积包含三期,一期为龙山文化晚期,二期为新砦期,三期为二里头文化一期。碳十四测年显示二里头文化一期的年代不早于公元前1750年,叠压在该文化层下面的新砦期的年代大致为公元前1750~公元前1870年前后,在新砦期下面的龙山文化晚期则处于新砦期的年代之前⑩。此次采集的样品中包含了其中的二期和三期,现将新砦二期和三期分开计算以作考察。

按照分期计算数据平均值并列入下表(排除了4例偏离较大的),见表二。

由表中计算值可见,二期和三期都有数据的是猪和牛,但牛的数据各期都只有一个,难以具有统计意义。其δ13C分析值显示均是以C4类植物为主食,δ15N分析值表明两者均处于6‰上下。猪的数据二期有8个,但三期只有2个,数据也不多,只能做大致比较。δ13C值两者的差值为0.68‰,应该说差别较小,δ15N值两者相差0.7‰上下,也差别不甚明显。(t检验显示δ13C和δ15N在二期和三期之间T值分别为0.743和0.462均大于0.05,表明无显著性差异)

可见在能比较的动物中由二期到三期其食物状况基本是呈延续状态,保持了大致的一致性。

新砦二期的样品大多为新砦二期晚段,考虑到新砦二期晚段至少有数十年的时间跨度,而且通过对于样品采集单位的梳理发现其相互间存在大致的序列关系,因而这里似乎有条件对于数据随时间变化的情况进行考察。由发掘记录,其中属于二期晚段稍早时段的有房址F5,开口于③层下;属于稍晚时段的有灰坑H55等单位,所在层位为③b层;其上还有属于三期的灰坑H47等单位,所在层位为②层。按照排出的序列整理数据,这里主要针对δ13C分析而言,并作入图五中。由于这种考察样本量越多,则统计效果体现得也越好,所以这里首先做了整体考察。图五中使用了排除少数偏离较大数据之外的所有数据。由数据所呈现出的趋势线可以看出,尽管数据间有高有低相对比较离散,但其趋势还是能够体现出来,即随时间由远及近,其δ13C分析值有渐高的趋势,意味着动物食物中C4类植物百分比逐渐增多。这种趋势在二期本身已比较清晰,增加了三期的数据,则更为明显。

之后再对于鹿的序列做同样的考察,见图六。由图六可以看出,尽管其样本量更少,而且缺乏三期的数据,可考察时间段相对更短,但似乎仍然存在这样随时间由远及近δ13C分析值渐高的趋势。表明鹿的饲养中也存在这样的变化过程,即最初其食物中C4类植物比例相对较低,后来逐渐有所增加。

最后看一下对于猪的序列的考察,见图七。由图七可以看出,猪的分析值的变化趋势与鹿的变化趋势是相反的,其分析值随时间由远及近逐渐降低,表明猪的食物中C4类植物百分比有所降低。但进一步的比较也可以看出,猪的这种降低的趋势似不及鹿的升高的趋势明显,表明其降低的程度比较小。上述分析结果由于样本量有限今后还可进一步的考察。

同该遗址人的食物状况分析结果的比较

先前北京大学学者11对于新砦遗址出土的部分人骨已作过分析,这里可以以此比较。

所分析的8例人骨中有7例是新砦时期的,分析结果显示δ13C平均值为-9.6‰±1.6‰(N=7),相应的C4类植物百分比大致为80%,显然是以C4类植物为主食。人的食物中少量的C3类植物,结合遗址浮选出的稻作遗存12,推测至少其中有部分应为稻类植物,另外也不排除可能还有部分果蔬类。将新砦遗址新砦期家养动物与之比较,其δ13C分析平均值为-10.71‰±2.10‰(N=17),相应的C4类植物百分比为71%,显然也是以C4类植物为主食,与人的主食类型相一致。

人骨δ15N分析显示,其分析值处于7‰~10‰之间,平均值为9.1‰±0.98‰(N=7),结合遗址新砦期动物的δ15N分析平均值大致处于6‰前后(6.29‰±0.76‰(N=17))来看,新砦期的人较之均有不同程度的增加,平均高出动物大致为3‰,表明人们食物中有一定的肉类,有的个体甚至还较多,高出达到一个营养级上下。尽管如此,但仍然不像如畜牧为主的区域中肉食在人们食物中占有较高比例的情况13,明显为一般旱作农业区的分布范围。

具体与各种动物的比较,在其主食上与人更为接近的是牛,接下来依次是猪―羊―鹿。在其蛋白物质的食用程度上与之相近的则依次是羊―猪―鹿―牛。

2. 同相关遗址的比较

相关情况要比较的遗址为二里头遗址和陶寺遗址。

二里头遗址14地处中原,位于河南偃师,新砦遗址的西偏北方向,两者之间仅距数十公里。年代为公元前1700多年到1500多年。我们曾对该遗址的部分人骨和猪的3例个体的食物状况作过分析15,其中猪的分析结果其平均值为-10.53‰±2.98‰(N=3),相应的C4类植物百分比平均值为73%。新砦遗址8例猪的个体平均值为-10.00‰±2.28‰(N=8),相应C4类植物为77%,可见与二里头遗址的比较接近。二里头遗址猪的3例个体δ15N分析平均值为8.39‰±0.61‰(N=3),较之新砦遗址猪的分析值6.43‰±1.02‰(N=8)明显偏高。近年有学者对于二里头遗址出土的动物进行了系统的分析测定16,这里可以与之比较。

陶寺遗址17位于山西襄汾,年代为公元前2400年到1800年前后。先前我们也曾对该遗址的部分人骨和猪的6例个体的食物状况作过分析18。其中猪的分析结果δ13C分析平均值为-6.15‰±0.50‰(N=6),比之新砦遗址的猪的分析值明显偏高;δ15N分析平均值为7.92‰±0.62‰(N=6),较之新砦遗址猪的分析值也偏高。目前新的研究成果19中家畜的种类和数量都有增加,这里也可以与新砦遗址加以比较。

三个遗址的比较数据见表三和图八。由于新砦遗址的分析数据中新砦期的占主要部分,此处专门用这一部分进行比较,而二里头遗址的则选择二里头文化时期的。另外,三个遗址中人的分析数据也加入表三中,后面结合讨论。

表三分别列出了三个遗址的人、牛、猪、羊和鹿的分析结果平均值。在图八中三个遗址的数据图标分别以红、绿和黑色加以区别。为便于观察,还可以将表三中的δ13C和δ15N分析值分别做入图九和图一中,以结合分析。

δ13C分析的比较

先看一下δ13C分析,可参见图九。

较之其它两个遗址,新砦遗址的四种动物相互之间更为聚集,表明其食物中C3、C4类植物的比例更为相近。二里头遗址,猪和牛比较聚集,依次散开去的是羊和鹿。陶寺遗址的三种动物彼此间都比较离散。

同种动物的比较中,二里头遗址和新砦遗址的猪之间和牛之间比较相近,二里头遗址的羊较之新砦的羊降低4.68‰,相应其C4类植物比例降低36%,C3类植物比例也相应升高36%。差别最为明显的是鹿之间,两遗址的鹿之间相差7.04‰,表明二里头遗址的鹿较之新砦遗址的鹿其食物中C4类植物比例降低54%,相应C3类植物比例增加54%。

陶寺遗址的猪较之新砦遗址的猪分析值升高3.25‰,表明陶寺遗址较之新砦遗址的猪其食物中C4类植物比例增加26.38%。其牛较之新砦遗址的牛分析值降低2.1‰,表明陶寺牛食物中C4类植物比例减少16.15%。其羊较之新砦的羊分析值降低6.9‰,表明陶寺羊食物中C4类植物比例减少53%,相应C3类植物比例增加。

通过分析可以推测,除了二里头遗址的鹿,三个遗址相比其中新砦遗址四种动物圈养的程度均比较高;二里头遗址和陶寺遗址猪和牛的圈养程度均高于羊的二里头遗址的鹿同新砦遗址的鹿之间的差别远远大于其他动物之间的差别,有别于一般家畜之间的差别。两者的C4类植物比例相差如此之大,显示了野生同家养之间在食物特征上的明显的区别。

最后看一下动物的分析值与人的分析值的关系。先看一下人之间的情况。三个遗址中陶寺遗址的人其δ13C值最高,表明人们食物中C4类植物比例最高,其值为-6.34‰±1.10‰(N=12),相应C4类植物比例达到100%。其次为二里头遗址的,其值为-8.72‰±0.89‰(N=17),相应C4类植物比例为87%。新砦遗址的最低为-9.6‰±1.56‰(N=7),相应C4类植物比例为80%。

动物与人分析值之间,其中除了二里头遗址的鹿之外,新砦遗址的人同其动物的分析值最为接近,其次是二里头,再其次是陶寺。具体各遗址中,新砦遗址的人与猪、牛、羊、鹿的分析值相对都比较近;二里头遗址人与猪、牛相对较近,与羊较远,与鹿相距最远。陶寺遗址人与猪的最近,其次是牛,再其次是羊。在以C4类植物为其主要农作物的区域中,家畜的食物与人的食物越接近,应该意味着其圈养程度也越高,可见其考察结果同前面由动物食物中C4类植物比值的高低判断其圈养程度是一致的。

δ15N分析的比较

关于δ15N分析,参照表三、图八和图一。先看一下动物,其中除了二里头遗址的鹿的分析值明显偏低外(4.34±0.97‰, N=16),各遗址的动物大致均处于6‰~7‰前后的范围,属比较典型的家养动物的特征;新砦动物间较之其他两个遗址更为聚集;遗址相互间相差不甚明显,但从总体情况看似有从新砦遗址―二里头遗址-陶寺遗址分析值略有升高的趋势。

同种动物之间,在可比较的猪、牛和羊三种动物中,陶寺遗址的分析值均为最高者(陶寺遗址的猪、牛和羊7.48‰±0.59‰(N=17),6.57‰±1.16‰(N=6),6.82‰±1.04‰(N=5)),表明所食用的蛋白类物质略多;除了羊外,二里头遗址的猪(7.28‰±1.23‰,(N=22))和牛(6.54‰±0.85‰(N=14))的分析值均比新砦遗址猪(6.43‰±1.02‰(N=8),和牛(5.88(N=1))的高。新砦遗址的羊(6.79‰,N=1)和鹿(6.12‰±0.43‰(N=7))的分析值较之二里头遗址的羊(6.31‰±1.22‰(N=21))和鹿(4.34‰±0.97‰(N=16))高。

总之,陶寺遗址各种动物的分析值均是三个遗址中最高的。除了二里头遗址的鹿的分析值比较低,明显为野生动物特征,其他均显示家养动物特征。

与人之间的关系。三个遗址的人的分析值比较可以看出,其中二里头遗址的最高(10.90‰±2.12‰,N=2),陶寺和新砦遗址的相对比较相近(8.88‰±1.28‰,N=7;9.10‰±0.98‰,N=7)。排除了二里头遗址的鹿,动物的分析值和人的分析值最为相近的是陶寺遗址,其次为新砦遗址,二里头遗址的人和动物之间相差最大。

综合δ13C和δ15N分析,其中除了二里头遗址的鹿为野生特征,其余均为家养特征;新砦遗址圈养程度相对最高,陶寺遗址圈养程度最低;新砦遗址的鹿为明显家养,这同二里头遗址的明显不同。二里头遗址人较之其他两个遗址的人食用的肉食更多,在δ15N分析值上也较之其他两个遗址与动物之间的差值最大,意味着由家养动物获取的肉类也应该最多。

标准差的比较

由表三并结合图八还可以观察到δ13C和δ15N分析统计值的标准差,标准差反映的是数据点分布的离散程度,这里可以在一定程度上代表个体之间食物中C3类、C4类的比例及蛋白物质多少等情况的一致性程度,由此也会涉及到圈养、放养等的喂养方式及其差别。为便于观察可以结合图一一和图一二来看一下。

动物δ13C分析计算得出的标准差中,猪的分析值二里头的最高,牛的分析值中陶寺的最高,羊的分析值中二里头的最高,鹿的分析值中新砦的最高。由此看动物个体之间植物类食物一致性程度最高的是陶寺的羊,相对差别最大的则是二里头的猪。

人之间,新砦的人之间相对差别最大,而其差别最小的则是二里头的人,表明前者主食类食物差异较大,而后者则差异较小。

δ15N分析,其标准差动物之间二里头的猪较之其他两个遗址略高,陶寺的牛较之二里头的牛略高,二里头的羊较之陶寺的羊略高,二里头的鹿较之新砦的鹿略高。其中最高的是二里头的猪,最低的是新砦的鹿,表明前者食用蛋白类物质差异较大,而后者则差异较小 。

人之间,二里头的人之间相对差别最大,而其差别最小的则是新砦的人,表明前者蛋白类食物差异较大,而后者则差异较小。

四、 几点初步认识

1. 动物的食物特征及相关问题

新砦遗址地处中原,是典型的旱作农业区,这里从距今8000年前后的磁山―裴李岗文化,到距今6000年前后的仰韶文化,再到距今4000多年的龙山文化时期,粟黍植物遗存多有发现,表明粟黍作为主要农作物至少已经历了8000多年,粟黍农业为该区域的传统农业。新砦遗址植物遗存研究也表明,该遗址所发现的植物遗存中粟黍的比例也比较高,因而先民有条件利用粟黍的麸糠、秸秆等副产品饲养家畜。由δ13C值分析,所采集的25个动物样品中有21个,所占比例为84%,其食物中C4类植物的百分比相对较高,平均百分比为75%, 表明食物中粟黍占到了相当高的比例, 而且这些动物个体的δ15N分析值也较之一般野生动物高,达到6‰以上,明显有人工食料的饲喂。

不同动物之间的比较显示,其中牛的C4类植物比例最高,其次是猪的,再其次是羊的,最后是鹿的。这是新砦人对于不同动物的饲喂状况。

在先前我们所分析过的以C4类植物为主食区域中的一些遗址中发现,家畜的食物与该区域中人的食物具有一定的相关性。即在这些遗址中,若δ13C分析显示人是以C4类植物为主食,则所驯养的家畜的主食中C4类植物也占有较高的比例。比如前面提到过的陶寺遗址,当时所分析的人的主食中C4类植物占到80%,而家猪的食物中C4类植物百分比也达到70%左右,对此当时蔡先生和仇先生推测陶寺遗址的人是以粟或黍为主食,而猪则是以谷糠为主食。反过来由新砦遗址的几种家畜的分析这里也可以推测,新砦遗址的人似也应是以C4类植物为主食。新砦遗址人骨分析表明人们食物中C4类植物占到80%,显然是以粟黍为主食,这同我们的推测相一致。这一分析结果无疑也为新砦遗址动物食物分析提供了进一步的佐证。

依据遗址植物遗存的研究21,遗址中不仅发现了粟黍,还发现了稻类,而且其比例高于粟黍,这样看稻类会否成为新砦人的主要依靠食粮。但通过家畜碳氮稳定同位素分析并结合人骨分析的比较表明,此时无论是人还是其家畜仍然是以粟黍为主。当然,也不能排除其食物中包含有少部分的稻类,因为毕竟还有大致20%比例C3类植物的存在。

人骨和动物骨中δ15N分析显示两者之间存在一个营养级差上下的差值,结合动物学关于遗址动物的种属,骨骼破碎程度、动物死亡年龄等的研究22,可以表明此时家畜应为人们食物中的主要肉食来源,另外也还有少量野生的陆相动物、水产类等。

2. 关于鹿的饲养

传统观念中的家畜,似乎没有听说过还有鹿。但新砦遗址动物骨的分析向我们展示,鹿也曾被作为家养动物进行饲养。

采集到的10例鹿的个体可以分为两组,其中3例其δ13C分析值在20‰左右,显然是以C3类植物为食,这与二里头遗址被认为具有野生特征的鹿的分析结果相一致。而其余的7例其δ13C分析平均值为-11.97‰±1.64‰(N=7),相应C4类植物百分比为60%,表明在鹿的食物中C4类植物已占到50%以上,显示出了与前3例不同的明显的家养特征。尽管在新砦遗址中鹿的C4类植物百分比比之其他动物都低,但同后面所分析的二里头遗址的羊,陶寺遗址的羊甚至牛这些家养动物相比,却明显偏高,显然是处于家养动物的行列。而其δ15N分析平均值为6.12±0.43‰(N=7),也较之表一中基本均是以C3类植物为生的具有野生特征的鹿、猪的分析值有一定的增高,这一点也同样显示了其家养特征。

对于所提供的鹿的个体的碳氮分析值相关性的考察发现,其δ15N分析值随δ13C分析值的升高或降低而呈现大致相同的变化趋势。由于该遗址的人以C4类植物为主食,因而家畜食物中C4类植物百分比的变化也有理由视同于人工喂养程度的增加或减少,而且由于家养动物其分析值一般高于同类野生动物也已是不争的事实,所以这里δ15N分析值大致与δ13C分析值呈正相关应该有助于对其家养特征的判断。而且猪的分析值的相关性考察结果与鹿的相近,也进一步表明鹿的家养特征较明显。

在新砦遗址鹿的饲养是当地的传统,还是阶段性的,就目前已有的材料还难以说清,但至少依据动物学研究结果,在新砦二期较之新砦一期鹿的数量有明显增加23。结合环境研究,当时气候温暖湿润,雨量较多24,利于自然植被的生长,也促进了食草动物的繁殖。由此看这样的环境也有利于鹿的人工喂养。在新砦三期,鹿在所发现动物骨骼中的百分比仍然不低,但目前所分析的样本中三期的仅有1例,为野生特征。而相距较近的二里头遗址动物分析结果显示,所分析的二里头时期鹿的样本中,基本也均为野生特征。

关于鹿的饲养,通过对于新砦二期晚段按照地层序列排列的数据结果的考察发现,随时间由早到晚,鹿骨δ13C分析值呈略有增加的趋势,意味着其食物中C4类植物的比例逐渐有所增加,这同家畜总体分析结果随时间的变化趋势是相一致的。看来鹿的饲养中可能存在着一个渐变过程。而猪的考察结果也表明,猪的饲养也同样存在这样一个过程,只是猪与鹿的变化趋势恰好相反,而且其变化趋势相对也不像鹿那么明显。是否由于鹿的饲养以及其它动物饲养量的增加而对猪的饲养产生了一定的影响,还是由于其他原因,还有待于做进一步研究。

3. 关于家畜的饲养模式

由新砦、二里头和陶寺三个遗址的比较可以看出,其家养动物中圈养程度存在差别。

新砦遗址的猪、牛、羊和鹿四种动物食物中C4类植物的百分比均在60%以上。二里头遗址的猪和牛其C4类植物比例相对较高,达到74%以上,而羊则相对较低,为38%。陶寺遗址的猪,其C4类植物比例最高,为100%;牛的C4类植物比例也较高,为67%,但显然与猪之间存在一定的差别;而羊的C4类植物比例明显最低,仅为21%。由此看,总体上新砦遗址家畜的圈养程度最高,其次是二里头遗址,再其次则为陶寺遗址。

在饲养模式的相似性上看,除去关于鹿的饲养,新砦与二里头更为相近,与陶寺相差大一些。由每个遗址中不同种类动物之间看,三个遗址基本均是猪和牛其C4类植物百分比较之羊高。均为食草动物中的牛和羊,两者的食物却存在如此大的差别,可见不仅仅是新砦遗址,二里头和陶寺遗址也均如此,即对于牛的照顾是呈比较普遍的状况,由此看对于那个时期牛在生产、生活中的作用和价值还有待于继续探讨。总之,新砦与二里头和陶寺遗址之间在饲养模式上存在较大的共性,但也有差异,主要体现在牛和羊上。

结合对于各遗址人的食物与其家畜的食物的比较可以看出,两者间关系的密切程度随动物种类的不同而各异。依据动物的食性特点来看,家猪作为杂食类动物,除了猪草,谷糠以及人的残羹剩饭使其δ13C和δ15N分析值更多地体现的是与人的食物相近的特征。牛和羊作为食草动物,除了食用来自农作物的食物外,还有着宽泛的来自自然植被的食物选择范围,所以它们的食物与人的相对较远,更多地体现的是其圈养或放养的程度。

放养还是圈养,抑或放养、圈养的程度如何,这首先应同农业发展水平相关,因为足够的农作物,才会相应有足够的家畜饲料,也才能具有较强的圈养能力。由新砦遗址人骨分析显示,C4类植物在其食物中占据了较高的比例,而且在遗址中也发现了较大量的粟黍植物遗存,表明新砦时期粟黍的种植规模较大,因而遗址中四种动物均体现出了以C4类植物为主的特征。但其饲养模式同时也应同其环境条件,资源利用意识,饲养传统、理念等等有一定的关系。比如陶寺遗址,从人的主食状况来看,其食物中粟黍的比例相当高,明显高于新砦遗址和二里头遗址。植物遗存研究也显示了粟黍明显的高比例25,表明粟黍的种植已具有相当的规模。但由分析结果可以看出,遗址中除了猪是与人的主食比较接近具有较高的C4类植物比例外,牛和羊与之相比都存在一定的差别,其C4类植物百分比明显偏低,而其中羊的偏离程度明显最大,且还远远低于其它两个遗址的羊。这些也表明,具体的饲养模式是受多种因素的影响或制约,是多种因素共同作用的结果,只是其中有主次之别。因而不同的区域,不同的环境等不同的条件下,其饲养模式会表现出不同。由此,即便在同一区域中当环境条件改变,或者相同的环境中当时生改变,或许都会对于饲养模式带来影响,导致其发生变化。比如在前面对于不同家畜个体其δ13C分析值随地层序列变化的考察而看到的现象也应该算是一个小小的例证。

无论其饲养模式如何,如若动物个体间食物的差别越小,即其一致性程度越高,则显示其饲养方式的规模化程度越高,其饲养方式越具有其普遍性,反映的是群体效应。反之,则表现出的是饲养方式的个体化,互相之间为独立个体,体现的是分散态特征。由观察到的情况,这种差异比较表现得较明显的是在其主食类型上,比较典型的是陶寺遗址,除了牛外,猪和羊均比新砦和二里头遗址的统计值低,表明在陶寺遗址猪个体间和羊个体间其食物差异较之另外两个遗址的都小,但牛的饲养其个体相互间的差异却比较大。而其中更为突出的是羊,羊的统计值相当低。结合其主食类型分析,C4类植物仅占21%,表明其放养程度相当高,由此可以看出,所分析的羊的个体应该均是处于大致相近的主食类型环境,其食物的一致性程度较高,其饲养的群体性比较突出。

考古学文化明确、年代清晰的三个遗址的比较将会为我们进一步的相关研究提供参照。

以上仅是通过目前的样本所得到的分析结果。由于分析样本容量有限,特别是牛和羊的个体数较少,难免会对分析结论带来影响;另外,本研究中的样本也仅出自一个发掘探方,显然也有一定的局限性。还需要今后更多地分析加以充实并对所得结论进行验证。

注释:

① 蔡莲珍、仇士华: 《碳十三测定和古代人食谱分析》,《考古》1984年第10期。

② a. Ambrose SH. Preparation and characterization of bone and tooth collagen for stable carbon and nitrogen isotope analysis[J]. Journal of Archaeological Science,1990, 17:431~451. b. DeNiro MJ. Post-mortem preservation of alteration of in vivo bone collagen isotope ratios in relation to palaeodietary reconstruction[J].Nature,1985,317:806~809.

③ a.吴小红、肖怀德、魏彩云、潘岩、黄蕴平、赵春青、徐晓梅Nives Orgrinc:《河南新砦遗址人、猪食物结构与农业形态和家猪驯养的稳定同位素证据》,《科技考古第二辑》第49~58页,科学出版社,2007年。b.陈相龙、袁靖、胡耀武、何驽、王昌燧:《陶寺遗址家畜饲养策略初探:来自碳、氮稳定同位素的证据》,《考古》2012年第9期。c.侯亮亮、李素婷、胡耀武、侯彦峰、吕鹏、曹凌子、胡保华、宋国定、王昌燧:《先商文化时期家畜饲养方式初探》,《华夏考古》2013年第2期。

④ a.蔡莲珍、仇士华: 《碳十三测定和古代人食谱分析》,《考古》1984年第10期。b.胡耀武、杨学明、王昌燧:《古代人类食谱研究现状》,《科技考古论丛》(第二辑),第51~58页,中国科学技术大学出版社,2000年。c.张雪莲、王金霞、冼自强、仇士华:《古人类食物结构研究》,《考古》2003年第2期。d.胡耀武、何德亮、董豫、王昌燧、高明奎、兰玉富:《山东滕州西公桥遗址人骨的稳定同位素分析》,《海岱考古》(第二辑),第278~288页,科学出版社,2007年。

⑤ 中国社会科学院考古研究所、郑州市文物考古研究院:《新密新砦(II)――新砦遗址聚落考古发掘报告》,文物出版社,2015年(待刊)。

⑥ a. Ambrose SH. Preparation and characterization of bone and tooth collagen for stable carbon and nitrogen isotope analysis[J]. Journal of Archaeological Science,1990, 17:431~451.

b. DeNiro MJ. Post-mortem preservation of alteration of in vivo bone collagen isotope ratios in relation to palaeodietary reconstruction[J].Nature,1985,317:806~809.

⑦、⑧ 蔡莲珍、仇士华: 《碳十三测定和古代人食谱分析》,《考古》1984年第10期。

⑨、11 吴小红、肖怀德、魏彩云、潘岩、黄蕴平、赵春青、徐晓梅Nives Orgrinc:《河南新砦遗址人、猪食物结构与农业形态和家猪驯养的稳定同位素证据》,《科技考古》(第二辑),第49~58页,科学出版社,2007。

⑩ a.北京大学震旦文明考古中心、郑州市文物考古研究所:《新密新砦――1999~2000年田野考古发掘报告》,第516~517页,文物出版社,2008年。b.张雪莲、仇士华、蔡莲珍、薄官成、王金霞、钟建:《新砦―二里头―二里冈文化考古年代序列的建立与完善》,《考古》2007年第8期。

12、21 北京大学震旦文明考古中心、郑州市文物考古研究所:《新密新砦――1999~2000年田野考古发掘报告》,第484~494页,文物出版社,2008年。

13 a.张全超、常喜恩、刘国瑞:《新疆巴里坤县黑沟梁墓地出土人骨的食性分析》,《西域研究》2009年3期。b.凌 雪、陈曦、王建新、陈靓、马健、任萌、习通源:《新疆巴里坤东黑沟遗址出土人骨的碳氮同位素分析》,《人类学学报》,2013年第2期。

14 徐旭生:《1959年夏豫西调查“夏墟”的初步报告》,《考古》1959年第11期。

15、18 张雪莲,仇士华,薄官成等:《二里头遗址、陶寺遗址部分人骨碳十三、氮十五分析》,《科技考古(第二辑)》,第41~49页,科学出版社,2007年。

16 中国社会科学院考古研究所:《二里头(1999~2006年)》,第1356~1365页,文物出版社,2014年。

17 中国社会科学院考古研究所山西工作队、临汾地区文化局:《山西襄汾县陶寺遗址发掘简报》,《考古》 1980年第1期。

19 陈相龙、袁靖、胡耀武、何驽、王昌燧:《陶寺遗址家畜饲养策略初探:来自碳、氮稳定同位素的证据》,《考古》2012年第9期。

20 a.二里头遗址人骨数据来自:张雪莲,仇士华,薄官成等:《二里头遗址、陶寺遗址部分人骨碳十三、氮十五分析》,《科技考古》(第二辑),第41~49页,科学出版社,2007年。b.动物骨数据来自:中国社会科学院考古研究所:《二里头(1999~2006)》,第1356~1359页,文物出版社,2014年。c.陶寺遗址人骨和部分猪骨数据来自:张雪莲,仇士华,薄官成等:《二里头遗址、陶寺遗址部分人骨碳十三、氮十五分析》,《科技考古》(第二辑),第41~49页,科学出版社,2007年。d.牛、羊和部分猪骨数据来自:陈相龙、袁靖、胡耀武、何驽、王昌燧:《陶寺遗址家畜饲养策略初探:来自碳、氮稳定同位素的证据》,《考古》2012年第9期。

22 北京大学震旦文明考古中心、郑州市文物考古研究所:《新密新砦――1999~2000年田野考古发掘报告》,第466~483页,文物出版社,2008年。

23 北京大学震旦文明考古中心、郑州市文物考古研究所:《新密新砦――1999~2000年田野考古发掘报告》,第596~601页,文物出版社,2008年。